模拟电子技术课程设计--信号发生器

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1、模拟电子技术课程设计说明书 1 1 前言-信号发生器简介 信号发生器是指产生所需参数的的电测试信号的仪器。按信号波形可以分为正弦信号、函 数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。 信号发生器又称为信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛应用，各种波形曲 线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含 方波） 、正弦波的电路被称为函数信号发生器 信号发生器用来产生频率为 20Hz200kHz 的正弦信号（低频） 。除具有电压输出外，有的 还有功率输出。所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器 的频率特性、增益、通频带，也可用

2、作高频信号发生器的外调制信号源。另外，在校准电 子电压表时，它可提供交流信号电压。低频信号发生器的原理：系统包括主振级、主振输 出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器（输出变压器）和指 示电压表。 主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要求，经输出衰 减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。 模拟电子技术课程设计说明书 2 2.函数发生器总方案及原理框图 2.1方案简介及选择 方案一：先产生正弦波，再由整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变 成三角波。 方案二： 先产生方波， 再将方波变成三角波， 再将三角波通过差分

3、放大器产生正弦波。 本次设计采用方案一：即是按照正弦波方波三角波的顺序设计函数信号发生 器，通过 RC 文氏桥振荡器产生正弦波，再通过由比较器构成的整形电路将正弦波变换成 方波，最后通过积分器将方波变换成三角波。 关键词：振荡器，比较器，积分器 2.2 制作函数信号发生器的原理框图 图 2-1-制作函数信号发生器的原理构造图 正弦波 方波 振荡器 比较器 积分器 三角波 模拟电子技术课程设计说明书 3 3.函数信号发生器各组成部分的工作原理 3.1正弦波发生电路的工作原理 图 3-1正弦波发生电路的原理图 其中文氏电桥 RC 串并联构成正反馈支路，决定电路的振荡频率 f0；Rf和 R1形成的是

4、 负反馈支路，该反馈支路决定起振的幅值条件和振荡波形的失真程度。 而在实际电路中，往往在负反馈支路中加上两个反向并联的二极管 D1、D2（如图 3-2 所示 的实际电路中的 D1、D2）,利用并联的反向二极管的非线性特性来实现稳幅的作用。有时候 实际中会在并联的二极管两端再并联一个电阻来削弱二极管非线性的影响以改善波形的 失真。 模拟电子技术课程设计说明书 4 图 3-2 正弦波发生电路的仿真电路图 正弦波发生电路的工作原理如下： 如图 3-1 所示原理构造图，正弦波电路由放大电路、正反馈网络和选频率网络组成。 RC 串联臂阻抗为 Z1，RC 并联臂阻抗为 Z2，通常要满足 R1=R2，C1=C2， 其频率特性分析如下：)/1( 111 jwCRZ，)1/()/1( 22222 CjwRRjwCRZ 反馈网络的反馈系数 2 22 2 )(31 )( sRCsRC sRC ZZ Z sFv 因 s=jw，令 w0=1/RC，则反馈系数为 )(3 1 00 w w w w j Fv 幅频特性表达式为 20 0 2 )(3